1 Лабораторная работа 1. Логические элементы 1 Цель работы
 Скачать 0.99 Mb.
|
|
2.4.2 Порядок выполнения рабочего задания Эксперименты на стенде выполняются в виде анализа представленных на плате схем. К п.2.2.1.1. Установите плату EB-131 на лабораторный стенд и исследуйте логику работы схемы, представленной на рисунке 2.4. Результаты исследования запишите в таблицу 2.2.  Рисунок 2.4 Т а б л и ц а 2.2
По построенной таблице истинности устройства напишите соответствующее логическое выражение для его выходного сигнала (F3) и минимизируйте его. Проверьте соответствие полученного выражения исследованной схеме. Исследуйте логику работы схемы, представленной на рисунке 2.5. Результаты исследования запишите в таблицу 2.3.  Рисунок 2.5 Т а б л и ц а 2.3
По построенной таблице истинности устройства напишите соответствующее логическое выражение для его выходного сигнала (F2) и минимизируйте его. Проверьте соответствие полученного выражения исследованной схеме. К п.2.2.1.2. Установите плату EB-132 на лабораторный стенд и исследуйте логику работы схемы, представленной на рисунке 2.6. Результаты исследования запишите в таблицу 2.4.  Рисунок 2.6 Т а б л и ц а 2.4
По построенной таблице истинности устройства напишите соответствующее логическое выражение для его выходного сигнала (F3) и проверьте соответствие полученного выражения исследованной схеме. Функцию какого элемента выполняет данная схема? Исследуйте логику работы схемы, представленной на рисунке 2.7. Результаты исследования запишите в таблицу 2.5.  Рисунок 2.7 Т а б л и ц а 2.5
По построенной таблице истинности устройства напишите соответствующее логическое выражение для его выходного сигнала (F3) и проверьте соответствие полученного выражения исследованной схеме. Функцию какого элемента выполняет данная схема? Исследуйте логику работы схемы, представленной на рисунке 2.8. Результаты исследования запишите в таблицу 2.6.  Рисунок 2.8 Т а б л и ц а 2.6
По построенной таблице истинности устройства напишите соответствующее логическое выражение для его выходного сигнала (F2) и проверьте соответствие полученного выражения исследованной схеме. Функцию какого элемента выполняет данная схема? Исследуйте логику работы компаратора, представленного на рисунке 2.9. Результаты исследования запишите в таблицу 2.7.  Рисунок 2.9 Т а б л и ц а 2.7
По построенной таблице истинности устройства напишите соответствующие логические выражения для каждого выходного сигнала (F1-F5). К выполнению каких функций соответствуют значения сигналов на этих выходах? К п.2.2.2.1. Постройте схему одного из таблично заданных устройств (по предложенному преподавателем варианту из таблицы 2.8), последовательно выполнив все этапы синтеза по аналогии с представленным выше иллюстративным примером. Проанализируйте ее работу, дополнив схему необходимыми для исследования элементами. Т а б л и ц а 2.8
К п.2.2.2.2. Постройте схему устройства, предложенного в предыдущем пункте варианта, с помощью логического преобразователя (по аналогии с приведенным выше иллюстративным примером). 2.5 Вопросы 1. Объясните логику работы каждого из исследованных на стенде схем. 2. Объясните возможности реализации функций элементов NAND и NOR с помощью базовых элементов. 3. Объясните порядок синтеза схем комбинационных устройств. 4. Каким образом необходимо преобразовать логическое выражение для построения схемы на основе элементов NAND? 5. Объясните методику применения логического преобразователя для построения схем комбинационных устройств. 6. Можно ли использовать логический преобразователь для построения схем комбинационных устройств с несколькими выходами? Если да, то как? 3 Лабораторная работа №3. Дешифраторы и мультиплексоры 3.1 Цель работы - освоение принципов работы дешифратора; - освоение режимов работы мультиплексора; - освоение способов применения дешифратора для реализации логических функций; - освоение методов настройки универсального логического модуля на основе мультиплексора. 3.2 Рабочее задание 3.2.1 Исследования на стенде Degem Systems 3.2.1.1 Исследовать логику работы дешифратора. 3.2.1.2 Исследовать режимы работы мультиплексора. 3.2.2 Исследования в системе моделирования Electronics Workbench 3.2.2.1 Исследовать работу дешифратора 74138. 3.2.2.2 Исследовать работу мультиплексора 74153. 3.2.2.3 Реализовать функцию комбинационного устройства (осуществленного в предыдущей работе на основе логических элементов) на основе дешифратора 74138. 3.2.2.4 Реализовать функцию комбинационного устройства (осуществленного в предыдущей работе на основе логических элементов) на основе мультиплексора 74153. 3.3 Оборудование рабочего места: - лабораторный стенд PU-2000; - съемные платы EB-134 и EB-132; - соединительные провода и перемычки; - компьютер с загруженной программной средой Electronics Workbench. 3.4 Методические указания к выполнению работы 3.4.1 Краткие сведения из теории и практические рекомендации Дешифратор – устройство, которое в зависимости от значения двоичного кода, подаваемого на его входы (эти входы называются адресными входами – A1, A0), активизирует один из своих выходов (Q3 – Q0). Другими словами, каждый из выходов дешифратора соответствует определенному двоичному коду (адресу). Следовательно, число адресных входов (n) и выходов (m) дешифратора связаны соотношением m = 2n. Кроме адресных входов дешифратор обычно снабжается одним или несколькими дополнительными входами, уровни сигналов на которых определяют рабочее состояние дешифратора. Эти входы называются управляющими (разрешающими) входами (EN). Дешифратор можно использовать для реализации логических функций. Эту возможность проиллюстрируем на приведенном в предыдущей работе примере. Анализируя логическое выражение  , описывающее логику работы устройства, можно видеть, что конъюнкции, входящие в это выражение, соответствуют активируемым выходам дешифратора. Отсюда следует, что для реализации этой функции достаточно соединить соответствующие выходы дешифратора на входы пятивходового элемента OR. Это относится к случаю дешифратора с прямыми выходами. Для реализации этой функции на основе дешифратора с инверсными выходами необходимо преобразовать логическое выражение по правилу де Моргана. Полученное в результате такого преобразования выражение  показывает, что в этом случае необходимо использовать элемент NAND (рисунок 3.1). Таким же способом можно реализовать еще несколько функций на основе одного и того же дешифратора. Рисунок 3.1 Мультиплексор имеет следующие типы входов – управляющие, адресные и информационные входы. Мультиплексор – устройство, которое в зависимости от адреса выбирает один из входных информационных сигналов и отправляет его на свой выход. Следовательно, число адресных входов (n) и число информационных входов (m) мультиплексора связаны соотношением m = 2n. Мультиплексор зачастую используется в качестве переключателя, который передает цифровые сигналы по одной линии, в различные моменты времени, определяемые его управляющим двоичным кодом (адресом). На основе мультиплексора можно создать универсальный логический модуль (УЛМ), с помощью которого можно реализовать весьма разнообразные функции. Проиллюстрируем различные методы настройки УЛМ на примерах реализаций функций двух, трех и четырех переменных на основе мультиплексора 4-1 (таблицы 3.1-3.3 и рисунки 3.2-3.4).
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
